CC BY
249
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ МЕТОДОВ ПЛАНИРОВАНИЯ
1 2
Ермаков А.А. , Павлов И.А. Email: Ermakov1166@scientifictext.ru
1Ермаков Анатолий Анатольевич - кандидат технических наук, профессор, доцент;
2Павлов Иван Александрович - магистрант, кафедра информационных систем и защиты информации, Иркутский государственный университет путей сообщения, г. Иркутск
Аннотация: планирование процессов - одна из важнейших составляющих управления проектами. От качества планирования во многом зависит результат всего начинания. Оно является одним из главных процессов управления проектом, определяющим во времени все работы по осуществлению проекта. Поэтому планированию следует уделять много внимания и усилий. Данная тема важна для современного мира, так как большая часть бизнеса основывается на выполнении проектов. В данной статье будут рассмотрены методы, способствующие эффективному планированию проектов. Также будет приведен сравнительный анализ этих методов, благодаря которому менеджер проекта может выбрать более подходящий для себя.
Ключевые слова: диаграмма Ганта, методы оптимизации, метод Pert, методы планирования проекта, сетевые методы планирования.
COMPARATIVE ANALYSIS OF PLANNING METHODS
12 Ermakov A.A. , Pavlov I.A.
1Ermakov Anatoly Anatolyevich - Candidate of Technical Sciences, Professor, Associate Professor;
2Pavlov Ivan Aleksandrovich - Graduate Student, DEPARTMENT OF INFORMATION SYSTEMS AND INFORMATION PROTECTION, IRKUTSK STATE UNIVERSITY OF RAILWAY ENGINEERING, IRKUTSK
Abstract: рrocess planning - one of the most important components of project management. The quality of the planning depends largely on the result of the whole undertaking. It is one of the main project management processes that determines in time all the work on the project. Planning should therefore be given much attention and effort. This topic is important for the modern world, as most of the business is based on the implementation of projects. This article will examine methods for facilitating efficient planning projects. There will also be a comparative analysis of these methods by which the project manager can choose more suitable for you.
Keywords: Gant chart, optimization methods, Pert method, project planning methods, network planning methods.
УДК 007.3
В современном мире деятельность успешных организаций заключается в выполнении проектов. Проекты могут осуществляться в любой области деятельности, например, разработка программного средства, проведение предвыборной компании, проектировка оборудования и прочее.
Планирование процессов- это то, с чего начинается любой проект. Оно является одним из главных процессов управления проектом, определяющим во времени все работы по осуществлению проекта. Поэтому планированию следует уделять много внимания и усилий. В большинстве случаев провальность проектов заключается в том, что менеджеры относятся к планированию, как правило, пренебрежительно. В настоящее время существует множество методик для эффективного планирования. Эти методики помогают корректировать планирование, находить более оптимальные варианты, выявляют узкие места в проекте [1, 2, 3, 4, 5, 6 и др.].
Основные проблемы планирования объясняются такими причинами, как:
1. Недостаточно данных для планирования проекта;
2. Недостаточное внимание к определенным аспектам проекта, вследствие чего не все учтено, недостаточно деталей;
3. Плохая осведомленность о работах, проводимых в проекте, как следствие ошибочные расчеты при планировании.
Для устранения проблем с планированием используется ряд известных методов:
1. Теория расписаний;
2. Линейное (календарное) планирование проектов;
3. Сетевые методы планирования;
4. Метод Pert;
5. Эвристические методы оптимизации.
Одним из наиболее популярных методов планирования, ввиду его простоты является линейный метод [1]. С другой стороны, как известно, наиболее точным считается сетевой метод планирования [2]. Нетривиальной задачей для научного планирования является задача составления обоснованного плана для разработки больших компьютерных программ, например, программного комплекса.
В настоящей работе предпринимается попытка сравнить между собой методы линейного и сетевого планирования. Для этого в начале, необходимо провести качественный анализ линейного метода планирования на примере проекта «Разработка программного комплекса».
При линейном планировании разрабатывается календарный график, который называется диаграммой Ганта. Диаграмма Ганта отображает следующие параметры проекта:
1. Структуру работ, полученную на основе сетевого графика;
2. Состав используемых ресурсов и их распределение между работами;
3. Календарные даты, к которым привязываются моменты начала и завершения работ.
Прежде всего, необходимо определиться с ресурсами и исполнителями, которые будут
использоваться этим проектом. Предположим, что в качестве исполнителей работы выступают постановщик и 2 программиста, и они распределены между работами согласно табл. 1 [3]. Используемым ресурсом будет время.
Таблица 1. Разработка программного комплекса
№ работы Название работы Исполнитель
1 Начало реализации проекта -
2 Постановка задачи Постановщик
3 Разработка интерфейса Программист1
4 Разработка модулей обработки данных Программист1
5 Разработка структуры базы данных Программист2
6 Заполнение базы данных Программист2
7 Отладка программного комплекса Программист1 Программист2
8 Тестирование и исправление ошибок Программист1 Программист2 Постановщик
9 Составление программной документации Постановщик
10 Завершение проекта -
Пусть дата начала проекта, например, 7 сентября 2019г. (понедельник). При составлении календарного графика учитываются только рабочие дни. Нерабочими считаются все субботы и воскресенья, а также официальные праздничные дни, ближайший из которых - 4 ноября.
Календарный график (диаграмма Ганта) изображен на рис. 1 [3], где ромбиками обозначены вехи, сплошными линиями - продолжительность работ, сплошными линиями со стрелками -резерв времени работ, пунктирными линиями - связь между окончанием предшествующих и началом последующих работ.
Рис. 1. Календарный график проекта
На основании диаграммы Ганта может быть построен график временной загруженности. Этот график показывает процент загрузки конкретного трудового ресурса в ходе выполнения проекта. По оси абсцисс откладывается временной интервал проекта, а по оси ординат -суммарный процент загруженности исполнителя по всем задачам проекта, которые он выполняет в текущий момент времени.
Обычно исполнитель целиком занят решением некоторой задачи и по ее завершении переходит к следующей. Это соответствует 100% загрузки. Однако, в некоторых случаях он может быть параллельно задействован в 2-х или более задачах, выделяя для их решения часть рабочего времени, например, две задачи по 50% каждая, то есть по половине рабочего дня на задачу. График загруженности ресурса позволяет в этом случае контролировать суммарную занятость исполнителя и выявить возможные периоды перегрузки, когда ему запланировано больше работы, чем он может выполнить в течение рабочего дня. Об этом свидетельствует суммарная загруженность более 100%.
Пример графика временной загруженности проекта "Разработка программного комплекса" изображен на рис. 2 [3]. Он построен, исходя из предположения, что каждый работник занят на 100% выполнением запланированной ему задачи. Из графиков видно, что Постановщик перегружен в период с 16 по 23 октября, поскольку в этот промежуток ему назначены две параллельные работы. Область его перегруженности выделена на соответствующем графике штриховкой.
Рис. 2. График временной загруженности
Исходя из графиков, можно отметить, что метод линейного планирования не оптимален, так как не даёт возможности прогнозировать ход событий, что осложняет выбор правильного решения руководителем проекта на выполнение последующих работ и приводит к перегруженности исполнителей (рис. 2).
Далее в качестве примера рассмотрим последовательность работ, представленных на примере учебного проекта по разработке информационной системы мониторинга служебного персонала и построим для него сетевой графика, а также рассчитаем критический путь проекта.
Сначала разобьем проект на этапы. Каждый этап будет иметь свой срок выполнения. Для наглядности срок будет рассчитываться в днях и человеко-часах. Один день будет равняться восьми человеко-часам. Этапы разработки, отмеченные номерами, указаны в табл. 2 [7].
Таблица 2. Этапы разработки проекта
№ Название работы Срок
Дни Чел./ч
1 Начало реализации проекта 0 0
2 Разработка технического задания 2 16
3 Исследование предметной области 6 48
4 Проектирование классов и основных алгоритмов 5 40
5 Разработка основных модулей ИС 10 80
6 Тестирование основных модулей ИС 8 64
7 Разработка и дизайн интерфейса 3 24
8 Тестирование и исправление ошибок 5 40
9 Демонстрация ИС 1 8
10 Составление программной документации 3 24
11 Завершение проекта 0 0
Сетевой график этого же проекта представлен на рис. 3 [7]. Каждая вершина соответствует этапу работ. Стрелки показывают, какие работы необходимо выполнить, чтобы возможно было начать тот или иной этап.
Рис. 3. Сетевой график
При разработке как малых, так и крупных проектов, важно учитывать минимальный возможный временной диапазон на выполнение всех задач для реализации проекта. В таком случае прибегают к поиску критического пути. Основой данного метода является определение наиболее продолжительной последовательной цепочки задач от начала проекта до его окончания. При поиске минимального временного диапазона разработки проекта предполагается, что этапы, составляющие критический путь, не имеют резерва во времени. Такое условие необходимо, т.к. идёт сильное влияние на разработку проекта. Неправильное определение критического пути, т.е. последовательности наиболее трудоёмких во времени задач, приведёт к изменению сроков окончания, срока окончания проекта.
Все работы, которые не относятся к критическому пути, могут обладать временными запасами, а также для них возможно определить два срока: начало и окончание этапа, соответственно наиболее ранние и наиболее поздние.
Используя сетевой график, мы можем рассчитать время раннего и позднего начала работ.
Чтобы определить самое раннее время начала работы этапа, необходимо определить наибольшую длину пути до этого этапа на сетевом графике. Раннее начало последующей работы определяется ранним окончанием предыдущих работ.
Раннее начало и окончание определяются для всех работ графика последовательно от начального события. Расчет определения ранних сроков окончания работ все время идет по наибольшим величинам продолжительности работ.
Позднее начало работы этапа, которое не задержит процесс разработки, определяется разностью продолжительности критического пути и наиболее длинного пути от предшествующего этапа данной работы до конечного. Позднее время начала работ для конкретного этапа определяется как разность между длинами критического пути и наибольшего пути от предшествующего этапа работ до конечного. Если предшествующих этапов несколько, то следует принять минимальное значение, чтобы не вызвать задержки в выполнении последующих работ. Расчет раннего и позднего времени начала изображен на рисунках 4 и 5 соответственно [7].
0*0-0 11-1-10 = 21 29 * 5 = 34
0*0-0 11*10 = 21 29*5=34
Рис. 4. Расчёт раннего времени начала работ 14
6-? = 4 29-В=21 37-1=56
6-в = й 29-3= М 37-3 = 34
Рис. 5. Расчёт позднего времени начала работ
Резерв времени показывает можно ли отложить начало выполнения данного этапа после выполнения предшествующего, и на сколько. Он определяется как разность между ранним временем начала этапа и поздним. Расчёт резерва времени для этапов проекта представлен в табл. 3.
В результате увидим этапы разработки, по которым есть запас времени. Те этапы, у которых раннее время начала совпадает с поздним имеют нулевой резерв времени. Последовательность, составленная из таких этапов, является критическим путём. Работа над этапами, входящими в критический путь должна начинаться, как только это становится возможным, чтобы работы завершились в срок. Критический путь сетевого графика представлен на рис. 6 [7].
Таблица 3. Расчёт резерва времени
Работа 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
Раннее время начала 0 0 0 6 11 21 21 29 34 34 37
Позднее время начала 0 4 0 6 11 21 26 29 36 34 37
Резерв времени 0 4 0 0 0 0 5 0 2 0 0
Рис. 6. Критический путь сетевого графика
На основе проведенного анализа представляется возможным сделать вывод, что сетевой метод планирования оптимален, так как он позволяет осуществлять четкий контроль за ходом выполнения работ и предотвращать нарушения плановых сроков и перегруженности исполнителей.
В качестве выводов можно отметить следующие «плюсы» и «минусы» календарного и сетевого методов планирования, представленные в таблице 4:
Название Плюсы Минусы
Календарное планирование 1 .Визуализация проекта; 2.Значительное облегчение работы менеджера проекта при планировании; 1 .Негибкость, при изменении каких - либо факторов в проекте всю диаграмму приходится перерабатывать; 2. Не даёт возможности прогнозировать ход событий, что осложняет выбор правильного решения руководителем проекта на выполнение последующих работ.
Сетевое планирование 1 .Визуализация проекта; 2.Возможность просчета разных сроков наступлений событий; З.Возможность проведения оптимизации; 4.Осуществление четкого контроля за ходом выполнения работ и предотвращение нарушения плановых сроков. 1 .Проведение математических расчетов.
В ходе сравнительного анализа можно сказать, что сетевой метод имеет преимущества по сравнению с линейным методом планирования по ряду причин:
1. Обеспечивает не только планирование, но и моделирование, анализ и оптимизацию проектов выполнения сложных технических проектов
2. Дают возможность соединить между собой множество элементов для описания технологической зависимости отдельных работ и этапов
3. Используется не только для простых, но и сложных производственных процессов Линейный метод обычно применяется в процессе краткосрочного или оперативного
планирования. Основным недостатком этого метода является невозможность тесной взаимоувязи отдельных работ в единую производственную систему.
Список литературы /References
1. Чусавитина Г.Н., Макашова В.Н. Использование информационных технологий в управлении проектами. Магнитогорск, 2011. 216 с.
2. Чусавитина Г.Н., Макашова В.Н. Управление проектами по разработке и внедрению информационных систем. Магнитогорск. Изд.-во: Магнитогорский государственный университет, 2012. 306.
3. Чусавитина Г.Н., Макашова В.Н. Управление проектами с использованием Microsoft Project: учебное пособие. Магнитогорск, Издательство: Магнитогорский государственный университет, 2009. 196 с.
4. Лазарев А.А., Гафаров Е.Р. Теория расписаний. Задачи и алгоритмы: учебное пособие/ Лазарев А.А., Гафаров Е.Р.; под ред. С.Н. Васильева: МГУ им. М.В. Ломоносова. Москва, 2011.
5. Ромазанов А.И. Разработка прототипа системы для автоматизированного составления расписаний машинного типа: статья / Ромазанов А.И.; научный руководитель Афонин П.В.: Молодежный научно-технический вестник ФС77-51038. ФГБОУ ВПО «МГТУ им. Н.Э. Баумана». Москва.
6. Балашов А.И. Управление проектами: учебник для бакалавров / А. И. Балашов, Е.М. Рогова, М.В. Тихонова, Е.А. Ткаченко; под ред. Е. М. Роговой. М.: Издательство Юрай, 2013.
7. Критерий успешного проекта [Электронный ресурс]/ Гибкие технологии. Управление бизнес-процессами. Режим доступа: http://gibtech.m/Ыog/discus?entry_id=172/ (дата обращения: 20.01.2020).
8. Антонов А. Планирование проектов - ставка на результат. [Электронный ресурс]. / Настольный журнал ИТ-руководителя «Директор» / Режим доступа: http://www.osp.ru/cio/2007/09/4370656/ (дата обращения: 20.01.2020).
9. Обзор современных эвристических методов оптимизации. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://habrahabr.ru/post/193894/ (дата обращения: 20.01.2020).
10. Методы решения задач календарного планирования. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.stroitelstvo-new.ru/proizvodstvo/kalendamoe-planirovanie-7.shtml/ (дата обращения: 20.01.2020).
11.Аксенов В.В. Метаэвристические методы решения задач комбинаторной оптимизации [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://omega.sp.susu.ac.ru/books/conference/PaVT2009/papers/Posters/003.pdf/ (дата обращения: 20.01.2020).
